高温风机W9-28№18.5F技术解析与应用探析

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高温风机W9-28№18.5F技术解析与应用探析

作者：王军（139-7298-9387）
关键词：高温风机、W9-28№18.5F、酸性气体输送、风机配件、风机修理、工业气体、碳环密封

一、高温风机基础概述

高温风机是工业领域输送高温气体的核心设备，其设计需兼顾高温环境下的材料稳定性、气体特性适配性及长期运行的可靠性。通常，高温风机指工作温度超过200℃的风机，其核心挑战在于材料热膨胀控制、密封性能保障及耐腐蚀结构设计。高温气体输送过程中，风机需应对热应力变形、气体化学腐蚀及粉尘磨损等多重因素，因此叶轮、主轴等关键部件常采用耐热合金钢或特种涂层工艺。

二、W9-28№18.5F型号深度解析

1. 型号命名规则
W9-28№18.5F为典型的高温离心风机型号，其代号含义如下：

W9-28：代表风机压力系数为9，比转速为28，属于高压高效风机系列； №18.5：表示风机叶轮直径为18.5分米（即1.85米）； F：表示风机材质与结构针对高温工况设计，通常叶轮与机壳采用耐热不锈钢或合金钢。

2. 结构特性

叶轮设计：采用后向叶片结构，降低颗粒物附着风险，提升高温气体输送效率； 主轴与轴承：主轴为42CrMo合金钢，经调质处理以抵抗热疲劳；轴承采用双列调心滚子轴承，配套水冷系统防止高温传导； 机壳保温：外壳覆盖硅酸铝隔热层，减少热损耗并保护外部组件。

3. 性能参数
在标准工况（气体密度1.2千克每立方米）下，该风机全压范围可达5000-8000帕斯卡，流量覆盖每小时10万至15万立方米，适用温度上限为450℃。其气动性能遵循风机相似定律，即流量与转速成正比，压力与转速平方成正比，功率与转速立方成正比。

三、酸性有毒气体输送技术要点

高温风机输送酸性气体时，需重点解决腐蚀与泄漏问题。以下针对常见气体特性说明：
1. 二氧化硫（SO₂）气体

腐蚀机制：SO₂遇水生成亚硫酸，对碳钢部件造成均匀腐蚀； 应对措施：叶轮与流道喷涂聚四氟乙烯（PTFE）涂层，壳体采用316L不锈钢。

2. 氮氧化物（NOₓ）气体

特性分析：NOₓ在高温下具强氧化性，加速金属氧化剥落； 材料选择：使用Inconel 625镍基合金，密封结构增强气密性。

3. 卤化氢气体（HCl、HF、HBr）

共性挑战：卤化氢吸湿后形成强酸，对焊缝与密封面造成点蚀； 特殊设计： 氯化氢（HCl）：风机内衬橡胶或哈氏合金C-276； 氟化氢（HF）：采用蒙乃尔合金并配置干式密封系统； 溴化氢（HBr）：碳环密封结合氮气吹扫，防止结晶堵塞。

4. 混合工业酸性气体
需根据气体成分比例定制材质，例如：

高硫工况：叶轮选用2205双相不锈钢； 含氯工况：避免使用奥氏体不锈钢以防应力腐蚀开裂。

四、风机核心配件与密封技术

1. 主轴与轴瓦

主轴表面硬度需达到HRC50以上，轴瓦为锡青铜材质，油润滑系统配备恒温冷却器。

2. 转子总成

动平衡等级不低于G6.3，高温环境下预留热膨胀间隙，计算公式为：
热膨胀量等于材料线膨胀系数乘以温升乘以部件长度。

3. 密封系统

气封与油封：采用迷宫密封与氟橡胶油封组合，防止气体外泄与润滑油污染； 碳环密封：适用于酸性气体，利用石墨自润滑特性适应热变形，密封压差需控制在0.05兆帕以内。

4. 轴承箱

铸钢箱体内部设置甩油环与温度传感器，润滑油需满足ISO VG320耐高温标准。

五、风机常见故障与修理方案

1. 叶轮腐蚀修复

步骤：喷砂清理→渗透检测裂纹→堆焊ER309L焊丝→动平衡校正。

2. 主轴磨损处理

磨损量小于0.5毫米时采用等离子喷涂修复，超过时需更换主轴并校验同心度。

3. 振动超标分析

原因包括转子积灰、轴承游隙增大或基础松动，需按以下公式校核临界转速：
临界转速等于常数除以转子质量与支撑刚度的平方根。

4. 密封失效应对

碳环密封磨损后需成组更换，安装时保证环间间隙均匀。

六、工业气体风机扩展应用

以鼓风机型号“№16.5D”及煤气风机“AII(M)”为例：

№16.5D：叶轮直径1.65米，适用于烧结烟气等中温工况，主轴与叶轮采用螺栓连接式结构； AII(M)系列：为单级双支撑煤气风机，"(M)"代表混合煤气输送，其轴承采用巴氏合金轴瓦，壳体设计防爆泄压口； AI(M)与AII(M)差异：AI(M)为单支撑结构，适用于低压小流量场景，而AII(M)双支撑结构更适合高压长效运行。

七、结语

高温风机在酸性有毒气体输送领域的技术核心在于“材料适配、密封优先、维护前置”。W9-28№18.5F等型号通过特种材料与密封技术创新，实现了高温腐蚀环境下的可靠运行。未来，随着涂层技术与智能监测系统的进步，高温风机的寿命与效率将进一步提升。

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